CN108257341A - 适于在国境线架设的智能电子围栏系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适于在国境线架设的智能电子围栏系统，其包括：若干围栏柱，且相邻两围栏柱通过若干束红外线构建一段红外围栏，所述围栏柱的顶端设有报警装置；当红外线被触发后，围栏柱内的处理器模块控制报警装置报警；所述围栏柱的两侧分别对应红外线发射侧、红外线接收侧；其中两侧分别排列有相同数量且间距相同的红外线发射器、红外线接收器；并且，各红外线接收器的输出端分别与处理器模块的各信号输入端相连，所述处理器模块的输出端与报警装置相连；以及所述围栏柱由光伏发电单元提供电能，其中所述光伏发电单元包括：覆盖于围栏柱表面的光伏板，且围栏柱的底部内设有蓄电池，所述光伏板与一适于控制蓄电池充放电的充电管理模块相连。

Description

适于在国境线架设的智能电子围栏系统
技术领域
本发明涉及一种适于在国境线架设的智能电子围栏系统。
背景技术
电子围栏是围栏设备的一种，通过在围栏中加入电子设备监控人员的穿越情况，并对穿越人员进行危险提示，尤其是在国境线架设电子围栏，由于路径长，架设成本高。
因此，需要设计一款架设成本低且可靠性好的适于在国境线架设的智能电子围栏系统是本领域的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种架设方便、且无需依赖电网供电的适于在国境线架设的智能电子围栏系统。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种适于在国境线架设的智能电子围栏系统，包括：若干围栏柱，且相邻两围栏柱通过若干束红外线构建一段红外围栏，所述围栏柱的顶端设有报警装置；当红外线被触发后，围栏柱内的处理器模块控制报警装置报警；所述围栏柱的两侧分别对应红外线发射侧、红外线接收侧；其中两侧分别排列有相同数量且间距相同的红外线发射器、红外线接收器；并且，各红外线接收器的输出端分别与处理器模块的各信号输入端相连，所述处理器模块的输出端与报警装置相连；以及所述围栏柱由光伏发电单元提供电能，其中所述光伏发电单元包括：覆盖于围栏柱表面的光伏板，且围栏柱的底部内设有蓄电池，所述光伏板与一适于控制蓄电池充放电的充电管理模块相连。
进一步，各红外线发射器、红外线接收器均装配有独立角度调整机构，且各独立角度调整机构的控制端均与处理器模块的相应控制输出端相连；所述适于在国境线架设的智能电子围栏系统还包括服务器；相邻两围栏柱中的处理器模块均通过无线模块接收服务器发送的各红外线发射器与相应红外线接收器的配对信号，使两围栏柱中的各独立角度调整机构带动相应红外线发射器或红外线接收器转动相应角度，改变其配对角度以构成红外线收发配对。
进一步，在围栏柱上还安装有用于探测温度数据的PIR探测器，该PIR探测器的信号输出端与处理器模块相连。
进一步，所述围栏柱的顶端还设有摄像装置，在红外线被触发后，所述处理器模块启动摄像装置对红外围栏处进行拍照，并通过无线模块将图像数据发送至服务器。
本发明的有益效果是，本发明的适于在国境线架设的智能电子围栏系统通过红外线构成红外围栏，可以用于国境线架设，降低了传统电子围栏的架设成本，并且在触发红外后能够及时报警，以及各围栏柱均采用独立光伏供电，无线外电网供电，降低电网负荷，提高架设的便捷性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的智能电子围栏系统的原理框图；
图2是本发明的智能电子围栏系统的结构示意图；
图3是本发明的重构红外围栏的示意图一；
图4是本发明的重构红外围栏的示意图二；
图5是本发明的独立角度调整机构的结构示意图；
图6是本发明的智能电子围栏系统的红外围栏重构后的结构示意图。
图中：第一围栏柱1、报警装置101、摄像装置102、光伏板103、第二围栏柱2、红外线3、红外线发射侧10、红外线接收侧20、独立角度调整机构4、微型伺服电机401、微型伺服电机的轴端402。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，本发明提供了一种适于在国境线架设的智能电子围栏系统，包括：若干围栏柱，且相邻两围栏柱通过若干束红外线构建一段红外围栏，以及围栏柱的顶端设有报警装置；当红外线被触发后，围栏柱内的处理器模块控制报警装置报警。
具体的，所述围栏柱的两侧分别对应红外线发射侧10、红外线接收侧20；其中两侧分别排列有相同数量且间距相同的红外线发射器（如图中A1-A8所示）、红外线接收器（如图中B1-B8所示）；并且，各红外线接收器的输出端分别与处理器模块的各信号输入端相连，所述处理器模块的输出端与报警装置相连。
所述围栏柱由光伏发电单元提供电能，其中所述光伏发电单元包括：覆盖于围栏柱表面的光伏板103，且围栏柱的底部内设有蓄电池，所述光伏板103与一适于控制蓄电池充放电的充电管理模块相连。
所述处理器模块例如但不限于采用芯片STM32F405VGT6、ARM处理器S3C6410X66；所述报警装置例如但不限于声光报警模块，在触发红外围栏后声光报警模块进行报警。所述充电管理模块例如但不限于采用DSC-CN3722。
传统的红外线采用水平排布方式构建一段红外围栏，该排布方式如果间隙过大，容易被偷渡者穿过，如果间隙过小，容易产生干扰，并且由于国境线可能存在高低起伏地面，水平排布的红外线无法适应多种地形条件。
因此，作为本智能电子围栏系统一种优选的实施方式如下：如图3至图6所示，各红外线发射器、红外线接收器均装配有独立角度调整机构，且各独立角度调整机构的控制端均与处理器模块的相应控制输出端相连；所述智能电子围栏系统还包括服务器；相邻两围栏柱中的处理器模块均通过无线模块接收服务器发送的各红外线发射器与相应红外线接收器的配对信号，使两围栏柱中的各独立角度调整机构带动相应红外线发射器或红外线接收器转动相应角度，改变其配对角度以构成红外线收发配对。
通过改变红外线的收发配对角度，能够防止翻越者掌握红外围栏的红外线束的规律，找出破解的方法，通过配对信号可以让每段红外围栏均具有相应不同的红外线束，使翻越者很难破解翻越。
所述无线模块例如但不限于采用ZigBee模块，即CC2530处理器、或WiFi模块，即ESP8266串口WIFI 无线收发模块。
所述独立角度调整机构4包括：微型伺服电机401，所述微型伺服电机401的轴端402连接红外线发射器或红外线接收器，通过处理器模块控制微型伺服电机401的转动，调节红外线发射器或红外线接收器的配对角度（即发射或者入射角度）。
在相邻两围栏柱具有一定落差时，可以通过相应独立角度调整机构调节各红外线发射器或红外线接收器的角度，使其进行配对，克服了传统红外线围栏无法用于高低地面的技术问题。
可选的，位于围栏柱最上端和最下端的红外线采用水平配对方式，即红外线发射器A1与红外线接收器B1相配对，红外线发射器A8与红外线接收器B8相匹配，其余红外线发射器A2-A7和红外线接收器B2-B7任意两对红外线发射器、红外线接收器根据配对信号进行调整，如图3中红外线发射器A2和红外线发射器A3，以及红外线接收器B2和红外线接收器B3通过按照相应箭头方向旋转，调整相应配对角度，每次配对调整两红外线发射器、红外线接收器的配对角度的目的是为了防止多束红外线均处于配对调整，造成安全漏洞。
可选的，在围栏柱上还安装有用于探测温度数据的PIR探测器（Passive InfraredSensor）；当一未知物穿过红外围栏时，所述处理器模块通过被阻挡的红外线的数量、未知物的温度数据判定未知物的类型。
具体的，根据红外线的排列方式，确定红外线被阻挡的数量，例如图2中8对红外线发射器和红外线接收器，且每对间隔为10cm，例如但不限于设定一束或两束红外线被阻挡时，且具有一定体温，则判定为小动物；若没有温度则判定为凋落物。
所述围栏柱的顶端还设有摄像装置，在红外线被触发后，启动摄像装置对红外围栏处进行拍照；所述摄像装置与处理器模块相连，且通过无线模块将图像数据发送至服务器，进一步提高安全级别，当服务器通过图像数据发现有人跨越偷渡时，可以采用相应措施，例如通过无人机进行追踪，并且通知边防巡查人员采取相应措施。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种适于在国境线架设的智能电子围栏系统，其特征在于，包括：若干围栏柱，且相邻两围栏柱通过若干束红外线构建一段红外围栏，所述围栏柱的顶端设有报警装置；
当红外线被触发后，围栏柱内的处理器模块控制报警装置报警；
所述围栏柱的两侧分别对应红外线发射侧、红外线接收侧；其中
两侧分别排列有相同数量且间距相同的红外线发射器、红外线接收器；
并且，各红外线接收器的输出端分别与处理器模块的各信号输入端相连，所述处理器模块的输出端与报警装置相连；以及
所述围栏柱由光伏发电单元提供电能，其中
所述光伏发电单元包括：覆盖于围栏柱表面的光伏板，且围栏柱的底部内设有蓄电池，所述光伏板与一适于控制蓄电池充放电的充电管理模块相连。
2.根据权利要求1所述的智能电子围栏系统，其特征在于，
各红外线发射器、红外线接收器均装配有独立角度调整机构，且各独立角度调整机构的控制端均与处理器模块的相应控制输出端相连；
所述智能电子围栏系统还包括服务器；
相邻两围栏柱中的处理器模块均通过无线模块接收服务器发送的各红外线发射器与相应红外线接收器的配对信号，使两围栏柱中的各独立角度调整机构带动相应红外线发射器或红外线接收器转动相应角度，以构成红外线收发配对。
3.根据权利要求2所述的智能电子围栏系统，其特征在于，
在围栏柱上还安装有用于探测温度数据的PIR探测器，该PIR探测器的信号输出端与处理器模块相连。
4.根据权利要求3所述的智能电子围栏系统，其特征在于，
所述围栏柱的顶端还设有摄像装置，在红外线被触发后，所述处理器模块启动摄像装置对红外围栏处进行拍照，并通过无线模块将图像数据发送至服务器。
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